中坝子水电站表孔泄洪消能建筑物体型试验

本文依据工程枢纽布置的深化方案,就解决电站泄洪建筑物的消能问题进行了更具针对性的水工模型试验,得出了一些试验成果。这些成果已解决了深化方案当中的泄水消能问题。后续研究还将针对鼻坎消能工的优化问题进行更深入的对比试验。

针对某水电站大坝坝址河谷狭窄、水头高、洪水峰高量大,致其泄洪消能措施复杂的问题,通过1∶100水工整体模型优化坝身泄流建筑物体型,表孔采用单边扩散加齿坎,中孔采用平底型及上翘型。模拟结果表明,优化方案实现了各孔水流在跌落下降过程中的碰撞扩散消能,有效减小了下泄水流射入水垫塘的动水压力,底板冲击压力由284.5kpa下降到137.3kpa以下,较好地解决了泄洪消能问题,保证了大坝和消能建筑物的安全。

针对枕头坝水电站泄洪流量大且其下游河床覆盖较深、抗冲刷能力较差的问题,采用模型试验方法研究了不同消能尾坎形式下消力池的消能效果及对下游河床和两岸的冲刷情况,提出了采用方案4即直立尾坎形式消能效果较好,对下游的冲刷亦较轻。

1991年6月水电工程研究第l期 直孔水电站泄洪消能试验研究 鄢永安 【扭善】本文通过直孔水电站泄摇消能朐试验研究，采用宽尾墩，扩散式捎力池、差动式 尾坎、反皱式海漫组成的综合性请能工，较好地解决了底孔与镒流坝共处一恐的水流衔接帮 捎能问题。 刖百 直孔水电站位于西藏自治区拉萨河中游墨竹工卡县直孔乡境内，下游距拉萨市106 km。本工程以发电为主，兼顾灌溉，电站装机容量1o万kw，最大坝高55．6m，设计 洪水流量3200m／s(500年一遇)，校核洪水流量4870m。／s(万年一遇)。推荐的 枢纽布置方案见图1，主要水工建筑物包括岸边式进水口，压力隧洞，岸边式厂房、右 岸连接坝段，底孔及溢流坝段、导墙段及土石坝等。其特点是底孔与溢流坝共处一池， 这是为了使底孔水流提前扩散和消能，避免对厂房尾水的影响。 水工模型试

为了解决某水利枢纽消力池内临底流速及脉动压力偏大的问题，采用水工模型试验的方法对其表、中孔体型进行了优化。从流态、临底流速、脉动压力等几个方面比较后，发现采用表孔出口收缩和缩短中孔出口边墙消力池底板的脉动压力及临底流速相比原方案均得到明显改善，表孔最大临底流速约为13．64m／s，消力池最大脉动压力值约为6．66×9．81kpa。成果可供设计参考。

龙开口水电站泄洪流量大且坝址处主河床狭窄,泄水建筑物布置在主河床,电站置于右岸紧靠泄水建筑物.对于此类工程,消能防冲是主要问题.以水工模型试验为手段,通过多个试验方案,研究了溢流坝和泄洪中孔的消能效果、挑射水流消能后与下游河道水流衔接问题、下游河床及两岸的冲刷情况以及电站尾水出口水面波动情况.经对比分析并综合考虑消能防冲与发电相互影响因素,提出最优枢纽布置方案和泄水建筑物结构型式,另外也为岸坡防护提供了一定的依据.研究成果对大流量窄河床条件下的重力坝泄洪消能工程设计和同类型模型试验具有一定的借鉴意义.

鱼跳水电站枢纽泄洪建筑物重叠布置，通过试验采用水流碰撞和扩散相结合的消能方式。本文较详细地介绍了有关水工模型试验。

龙桥水电站双曲拱坝,由设在坝顶中央的3个表孔溢洪道泄洪,通过1∶60的水工整体模型对其泄洪消能布置进行了研究,最终中孔采用滑雪道式溢洪道,两边孔采用新型折流器实现了高低坎水流碰撞和横向扩散碰撞能;增加了落水面积,充分利用下游河道水体消能,较好地解决了消能防冲问题,使冲刷深度由30m左右减至18m以下。试验提出的布置方式和消能工可供类似工程参考。

试验优选提出的贴面挑流+大差动鼻坎+不连续低坎的消能工型式,其设计洪水和校核洪水下的冲刷深度、冲刷范围、冲刷体积均比原方案减少70%以上,可供同类工程参考应用。

立洲水电站具有河谷狭窄、落差较大、单宽流量也较大等特点,泄洪消能是该水电站的设计和建设中非常突出的关键性技术问题。立洲水电站采用拱坝的1个中孔、2个表孔和水垫塘消能。如果表孔体型优化不当,会造成泄流能力下降,落水冲击岸边,水垫塘底板冲击动压大,泄洪雾化严重。经诸多方案的试验比选,最终推荐方案使坝身表孔水流沿程横向收缩、纵向扩散,在空中呈窄而高且长的流态,从而与中孔的水股互相穿插而不发生碰撞或少碰撞,减弱了因水流空中碰撞所造成的泄洪雾化,落水不再冲击岸边,同时使水垫塘底板冲击动压处在较低的范围内。

江口水电站大坝泄洪消能试验研究——江口水电站大坝采用5个表孔、4个中孔泄洪，水垫螗消能。经诸多方案的试验比选，推荐方案为：表孔出口加设齿坎，中孔出口加设不对称宽尾墩，中孔不单独泄洪，水垫螗长度取160m。对水舌形态，水垫塘底板、侧墙和尾坎压力特性，...

l992年第3朝云南水电牲术总第1o0期 一 小湾水电站拱坝 泄洪消能型式选择与试验研究 苎至重陈雪珍蔡丛敏62z———一—、—～lu 摘要 小湾水电站双曲拱坝方案坝高284．5m，设计泄洪流量18774m／s，最大水头约 230m，泄洪总功率达45615mw，泄洪洞流速高达50m／s。为目前国内外同类坝型的最高 水平。本文作者在吸收。t五攻关成果和小湾l100水工模型试验研究的基础上，对小 湾求电站双曲拱坝枢纽泄洪方式，流量分配，水垫塘底板受力．消能工体型等问题进行了 研。认为采用坝身表、中孔碰撞．岸边泄洪洞加坝下水垫塘的泄洪消能防冲布置，是解决 小湾高拱坝泄洪消能适宜的方案。结合小湾坝址的地形地质、戎文等条件及泄洪功率、运 行等要求，在流量分配，表、中孔进出口高程、数量及搭配等方

利用水工水力学模型试验研究方法对圆满贯工程泄洪消能问题进行研究分析同时,为百米级拱坝在五表孔布置方面,提供了一种全新的泄洪消能工体型与设计思路,即采用宽尾墩窄缝纵向水舌与连续鼻坎横向扩散的布置形式,可以使水舌在纵向与横向实现全范围的扩散,消能率提高,适应不同运行方式需要的同时,缩短了rcc拱坝施工工期,节约了工程总投资。

圆满贯水电站拱坝泄洪消能问题的试验研究——利用水工水力学模型试验研究方法对圆满贯工程泄洪消能问题进行研究分析同时，为百米级拱坝在五表孔布置方面，提供了一种全新的泄洪消能工体型与设计思路，即采用宽尾墩窄缝纵向水舌与连续鼻坎横向扩散的布置形式，可...

梅溪河渡口坝水电站采用三表孔+水垫塘的消能方式。根据渡口坝实际工程特点,经诸多试验方案比较并结合理论计算分析得出推荐方案。对原设计方案和推荐方案的流态和水垫塘冲击压强进行了比较,试验结果表明,推荐方案合理可行,可为类似工程提供参考。

每溪河渡口坝水电站泄洪消能试验研究——梅溪河渡口坝水电站采用三表孔+水垫塘的消能方式。根据渡口坝实际工程特点，经诸多试验方案比较并结合理论计算分析得出推荐方案。对原设计方案和推荐方案的流态和水垫塘冲击压强进行了比较，试验结果表明，推荐方案合理...

江口水电站大坝泄洪消能试验研究——江口水电站大坝采用5个表孔、4个中孔泄洪，水垫螗消能。经诸多方案的试验比选，推荐方案为：表孔出口加设齿坎，中孔出口加设不对称宽尾墩，中孔不单独泄洪，水垫螗长度取160m。对水舌形态，水垫螗底板、侧墙和尾坎压力特性，...

　　峡口水电站泄水建筑物体型优化试验研究结果表明:原设计表孔采用窄缝型式效果欠佳,采取大差动高低坎型式,其下泄水流在空中充分碰撞,明显提高消能效果,大大减轻对下游河道的冲刷;降低中表孔挑坎高程,可增大水舌碰撞角度,提高空中消能率;中孔出口斜坡段坡度改为-5°后,可消除负压,更利于水舌扩散。

乌江思林水电站泄洪消能建筑物设计——思林水电站溢流表孔堰上水头与单宽泄量两项指标远远超过已建同类工程，而且最大泄洪总水头在百米左右。通过分析比较和模型试验论证，表孑l采用x型宽尾墩+台阶坝面+戽式消力池联合消能的消能工，适应大流量低佛氏系数泄流消...

针对刘家沟水电站溢洪道消能效果不理想以及下游岸坡冲刷严重问题进行水工模型试验,在原方案基础上开展了一系列改善溢洪道消能防冲效果的优化试验.经过多方案比选验证,在满足溢洪道泄流能力的条件下,采用岸坡分散水流结合公路平台挑流的方案消能效果更为理想,下游河床河势稳定,且造价合理,较好地解决了工程所在下游河床较为狭窄且右岸岸坡存在大型崩滑体的技术难题.

水布垭水电站坝区河道狭窄、两岸山高壁陡,河床基岩软弱、抗冲能力较差,设计上对消能区河段两岸进行了地下防淘墙保护,两岸山体的安危将取决于防淘墙的稳定,此成为该枢纽泄洪消能防冲的控制性指标;同时,由于右岸地下电站尾水洞出口因条件制约而布置在挑射水舌外缘附近,砂石淤积可能影响电站正常运行。通过泄洪消能试验研究,利用消能工控导水流技术改变下游消能区水流运动结构,使河床局部冲深和电站尾水洞出口淤积两项指标均满足工程安全要求,为工程设计提供了较为可靠的施工方案。

马来西亚巴贡水电站的放水孔具有水头高、流速大、空化、空蚀非常突出的问题,以及运行时间长、施工技术难度大等特点和难点。在设计中,通过多方案比选、2次水工模型试验、国内外专家咨询,最终借鉴国外成熟的技术,选用蝶阀、锥阀及椭圆形消能室的方案,合理、可靠、有效地解决了放水孔的水力学、结构等难题。该设计方案最终得到业主、工程师代表和特别咨询团专家的批准和同意。目前放水孔施工完毕,即将投入运行。